摘要：地铁车站实际投入运营后结构渗漏水、雨水、冷凝水、清扫水等均会不同程度进入车站，运营期间排水问题成为设平坡车站最大的隐患。本文重点研究地铁车站采用平坡方案后，对车站降深、排水方案、泵房设置位置与数量提出指导性建议。
关键词：地铁车站；平坡；线路坡度；排水
前言
《地铁设计规范》（GB50157-2003）5.3.3条规定“地下车站站台计算长度段线路坡度宜采用2‰，在困难条件下，可设在不大于3‰的坡道上”。规范条文解释为“地下车站坡度应尽量平缓，以防止车辆溜动，但又要考虑隧道的最小排水坡度问题，故宜将车站站台计算长度线路设在2‰坡度上，在困难条件下设在3‰坡道上”。从规范解释看，此条规定为满足车站排水功能方面的规定，2‰坡度的设置目的较为单一；因此如能采取其他措施满足车站排水功能的话，车站是否设坡并不与规范要求相抵触。因此，在新版《地铁设计规范》（GB50157-2013）6.3.2条规定“车站站台范围内的线路应设在一个坡度上，坡度宜采用2‰，在困难条件下，当具有有效排水措施或相邻建筑物合建时，可采用平坡”，明确车站可采用平坡方案，一方面减少施工难度、等解决站台屏蔽门安装接口误差等问题，另一方面对地铁车站平坡方案做了进一步深入研究，分析重点主要为车站降深与排水方案关系、泵房设置位置与数量是否存在优化空间等。
一、平坡车站排水方案
从地下工程防水设计标准来说，地下车站、人行通道以及风道的设备区按一级防水等级要求设计，即要求车站不允许渗水，结构表面无湿渍；但地铁车站实际投入运营后结构渗漏水、雨水、冷凝水、清扫水等均会不同程度进入车站，运营期间排水问题成为设平坡车站最大的隐患。
按地铁设计规范车站设坡意图，车站采用平坡之后，排水系统应采用自流排放的原则，即需通过建筑找坡来解决车站各层平面纵向排水的问题。为有针对性，以200m长的标准车站为例，经研究确定在满足平坡车站站厅层离壁墙内、站台板下、道床内排水问题的最低要求，影响车站土建方案的主要控制点为：站台板下层安装空间高度≮1200mm，道床排水沟最浅处深度≮50mm，底部垫层高度≮150mm，轨面距站台底板高度≮560mm。根据上述控制点要求，车站采用平坡主要有如下3种方案：
方案一：车站的顶板、中板、站台板及线路均为平坡，底板采用2‰的坡度，轨道排水利用车站底板结构找坡实现；苏州地铁1号线某车站即采用此做法。
方案一：车站纵剖面示意图
优点：能处理站厅层与物业衔接高差矛盾、在一定程度降低测量误差、减少墙体和房门及设备安装问题。
缺点：换乘节点标高底板和轨道衔接矛盾仍在；站台层侧墙为梯形，放样时每根钢筋均不相同，大大增加施工难度；底板降深0～400mm，增加侧墙和围护钢筋混凝土、道床及垫层混凝土量和土方开挖量。
方案二：车站的顶板、中板为平坡，站台板、底板及线路采用2‰的坡度，轨道排水利用车站底板结构找坡实现；郑州地铁l号线某车站与商业结合车站采用此做法。
方案二：车站纵剖面示意图
优点：能处理站厅层与物业衔接高差矛盾、在一定程度降低测量误差、减少站厅层墙体和房门安装问题。
缺点：未解决站台屏蔽门安装、扶梯安装问题、换乘节点标高底板和轨道衔接矛盾、站台层墙体和房门安装矛盾；站台层侧墙为梯形，每根钢筋放样均不同，大大增加施工难度；底板降深0～400mm，增加侧墙和围护钢筋混凝土、土方开挖量，但收效一般。
方案三：车站顶、中、底板及线路均为平坡，轨道排水利用调整轨道两侧的排水沟深度，站台板下范围排水由建筑以车站中心附近为界按人字坡找2‰坡度的方式实现。
该方案车站的中板、站台板、底板及轨面均平行，道床及站台板下排水均需由建筑找坡实现。考虑道床中无法设置集水坑，为减少车站底板整体落低深度道床以车站中心里程为界采用人字坡按2‰往车站两端找坡，每侧找坡长度按50m，道床起点水沟深50mm，最低点深度为250mm；根据轨道专业要求，水沟底最小垫层高度需要150mm（轨道专业的意见：若轨旁排水沟底的垫层少于150mm，一旦沟内积水，道床侧壁长期浸泡在积水中，久而久之将引起道床开裂，严重时将会使整体道床和结构底板分离，影响轨道的使用寿命和运营安全），则道床厚度总厚度应不少于400mm，加上轨道、扣件、轨枕250mm高度，现轨面距离底板的高度需650mm，原设坡车站轨面距底板高度为560mm，即满足道床排水车站底板需加深90mm。
方案三：道床横剖面示意图
若底板降低90mm，而站台板下层排水坡度按2‰计算，能解决单坡长度45m的排水要求，故站台板下层排水方式是制约本方案的关键所在。另外原设坡普通方案站台板下净高1310mm，满足电缆通道、扶梯、电梯的土建安装要求的站台板下最小净高为1200mm，底板建筑找坡则可利用站台板下层110mm空间以减少底板所需降深。对于站台板下层排水方案，为减少找坡长度，可考虑人字型找坡方案和M找坡方案，两种方案分析如下：
M字坡方案（南京3号线某车站平坡方案）：站台板下层排水采用M字坡，单坡长度约50m，按按2‰计算，则需要降板100mm，可直接利用的110mm站台板空间，而不需要降板即可满足站台板下层排水要求。因此，此方案只需按轨道道床排水要求降板90mm。站台板下层排水沟最低点处在车站两端部与车站中间部位，可在端头盾构井下凹位置设置2座废水泵房，中部位置需增设1处局部废水泵房集水井。该方案相比人字坡方案底板降低深度相同，但增加一处泵房同时增加一处设备更换和维修点，故不予考虑。
人字坡方案：站台板下层排水采用人字坡，单坡长度约100m，按按2‰计算，则需要降板200mm，扣除可利用的110mm站台板空间，底板需整体降深90mm可满足站台板下层及道床排水的要求。站台板下层排水沟最低点处在车站两端部，可在端头盾构井下凹位置设置2座废水泵房。
集水坑数量分析：从上图可看出，集水井主要汇集站台板下渗漏水，因站台板下层标高比轨道道床面低，站台板下层渗漏水无法汇集至道床排水沟，因此最低点设置的集水井均不可取消。
二、方案推荐
结合前面分析可知，提出的三个方案均能满足规范设坡排水的意图，其中方案一、二虽然能处理站厅层与物业衔接高差矛盾、在一定程度降低测量误差，但并未最终解决设备安装、换乘节点标高底板和轨道衔接矛盾，且增加了施工难度；相对来说，方案三不仅解决了前面提出的所有问题，且在三个方案中增加投资最少，推荐采用方案三：人字型平坡方案。
三、平坡实施原则
车站采用平坡主要是要解决设备安装、换乘点对接、与物业衔接及土建施工偏差方面矛盾，而目前可行的平坡方案均带来投资的增加；因此为减少不必要的投资，现对前面提出的矛盾较少或采用平坡后增加投资较多的站点条件进行界定，即确定全线可行的平坡实施范围，结合地下车站特点提出具体实施原则如下：
1）地下标准站采用平坡方案，站台层净高增加按90mm考虑。
2）盾构过站车站底板较一般车站降低约1m可满足站台板下和道床排水找坡要求，底板不再加深。
3）设存车线车站较长，采用平坡后为满足排水要求底板需加深较多不经济，车站按设坡考虑。
4）设浮置板道床车站均按设坡考虑。
浮置板道床（含隔离式减振垫浮置板、钢弹簧浮置板）道床将道床与基础垫层隔离，水沟设于浮置板下，通过在浮置板上隔一定距离设置一个300*300mm的水沟检修孔，因此水沟清理、检修较困难。因此浮置板下水沟必须设坡，否则易引起杂质沉淀，久而久之水沟阻塞，失去功能，严重者会使道床板与基础垫层之间充满水，影响减振性能。设置浮置板道床的换乘站如采用平坡方案，可采用水沟沟底“人”字放坡2‰的方式，并设置2处废水泵房方可满足排水。
隔离式减振垫浮置板道床（设坡）
四、结论与建议
虽然车站采用平坡能带来设计阶段、施工过程及运营期间一些便利，但相比实实在在发生的投资增加，这些潜在收益对投资方来说毕竟无法量化。因此建议在换乘节点及与外部商业开发衔接矛盾凸出的枢纽站点采用平坡方案，对远期线路结合城市发展水平及建设水平的提高再考虑全线采用。
参考文献：
[1]《地铁设计规范》（GB 50157-2013）
[2]《城市轨道交通给水排水系统技术标准》（GB∕T 51293-2018）
论文作者:李志龙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/30
标签：车站论文; 站台论文; 底板论文; 方案论文; 坡度论文; 下层论文; 轨道论文; 《基层建设》2019年第16期论文;